菲尔兹奖得主邓煜的一条朋友圈:AI 数学,究竟能走多远?
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就在昨天,一张菲尔兹奖得主邓煜的朋友圈截图(网传)引起了数学人的注意。文字并不长,却似乎比许多关于AI 颠覆数学的宏大讨论更值得读。其中有一句话:“最近我接触到的数学界弥漫着一股浮躁不安的氛围……无论未来会如何,其实焦虑是没必要的。” 理由也很直接:“既然 AI 迭代的时间尺度明显小于人类社会的时间尺度,那么过一两年等这一波 wavefront 过去,事情也就明晰了。数学界自然会慢慢适应,新的生态也会逐渐形成。”
面对 AI,数学界现在确实有一些不安:论文会不会被机器大量生成?证明会不会被 AI 取代?数学家的工作会不会发生根本变化?年轻人还要不要做数学?这些问题当然都值得讨论。但如果我们不知道 AI 最终会走到哪里,那么过早地恐慌,其实和过早地欢呼一样,没有太大意义。真正值得做的,是观察。 看它究竟能做到什么,看哪些事情只是 benchmark 上的漂亮结果,哪些事情真正进入了数学研究的核心。而截图后半段,我认为才真正有意思。 他说:“我也是真的很好奇 AI 的上限到底在哪里。” 然后没有举加减乘除,也没有举奥数题,而是直接把问题放到了 PDE 上:“任何一个 PDE 理论上你都能提无穷多个问题,singularity 的存在性只是最基本的,那它们在所有解空间的测度呢?(余)维数呢?拓扑性质呢?完全分类呢?” 这几句话,显然非常专业。因为对于一个 PDE 首先问 解存在吗? 然后可以问解唯一吗?解正则吗? 如果出现 singularity,还可以继续问singularity 在哪里? 它的测度是多少?维数是多少?余维数是多少?它具有什么拓扑性质?不同类型的解之间有什么关系? 最终能不能完全分类? 而且,即使这些问题都回答了,数学家仍然可以继续问下去。这就是 PDE 最迷人的地方之一:一个问题不是一个终点,而是一棵不断分叉的问题树。 所以,真正让人好奇的其实不是AI 能不能解一道 PDE,而是如果未来的 AI 强大到足以系统地解决这些问题,它究竟能够走到哪里?
是只能回答我们已经提出的问题?
还是能够发现我们从来没有想到的问题?
是能够证明一个定理?
还是能够理解一个理论为什么值得建立?
甚至,它能不能自己决定下一个真正值得研究的问题是什么?
这可能才是 AI 与数学之间最深的那条分界线。今天我们习惯用解题能力衡量 AI,但数学研究和解题其实不是一回事。给定一个问题,找到答案,是一种能力;知道哪些问题值得问,是另一种能力。而数学史真正向前迈进的时候,往往发生在第二种能力上。很多时候,数学家最重要的工作并不是证明某个已经写好的命题,而是从一个模糊的现象里看出这里似乎存在一个值得问的问题。 然后把它准确地说出来。再从这个问题出发,建立定义、猜想、方法和理论。所以,如果未来 AI 能够证明越来越多的定理,我们当然应该欢迎。如果它能够发现新的证明方法,也应该欢迎。如果它能够发现新的结构,更值得欢迎。但如果有一天,它真的可以把一个 PDE 理论中关于 existence、regularity、singularity、dimension、topology、classification 的问题一个个全部处理掉,那么我们面对的就已经不是AI 会不会取代数学家这样一个简单问题了。那就意味着数学本身的生产方式可能发生了变化。也正因为如此,截图最后那句半开玩笑的话反而很有分量:“要说这些 AGI 都能解决,好,有生之年能见证神迹那我也不写了。” 这当然不是一个严肃的职业判断,它真正表达的,是一种数学家式的好奇:我想知道你的边界在哪里。 如果 AI 只能把已有的问题做得更快、更漂亮,那么数学会慢慢适应。如果 AI 能够解决过去需要数学家花几年、十几年才能解决的问题,数学也会调整自己的研究方式。但如果 AI 最终能够理解并探索我们今天所说的整个数学问题空间,甚至能够不断提出人类没有能力提出的问题——那么我们真正应该惊讶的,就不是数学家失业了,而是我们可能第一次面对一个不再完全由人类提出问题、发展理论的数学世界。 至于这一天会不会到来,没有人知道。所以,与其焦虑,不如认真地看下去,一两年也好,十几年也好。 数学从来不害怕新工具。真正值得等待的,是看看这个新工具,究竟只是让数学家走得更快,还是最终让我们看见一些此前根本没有能力看见的数学。
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